宇宙如此之大,为什么生命这么稀有?科学家给出了解释

星空承载梦想 2024-03-10 07:52:06
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宇宙浩瀚而神秘,在宇宙中隐藏着很多人类不知道的秘密,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,根据科学家的研究得出,我们的宇宙诞生于奇点大爆炸,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、质量无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过漫长的时间演化,宇宙才变成我们现在所看到的样子,我们的地球就是宇宙中非常普通的一颗行星,在宇宙中行星的数量多的数不过来。不过地球最大的优势就是地球诞生了生命。

生命的出现给地球增添了很多色彩,尤其是人类出现以后解开了地球上很多的奥秘,从人类走出地球之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是还存在其它的生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,随着人类对宇宙的深入了解,人类对世界的认知越来越清晰,在最开始的时候,人类认为地球是宇宙的中心,所有的天体都在围绕地球转动,为此,人们还绘制出了地心说模型,但是后来哥白尼、伽利略、开普勒通过观测发现,地球并不是宇宙的中心,太阳更可能是宇宙的中心,于是后来科学家提出了日心说,不过牛顿的出现彻底摧毁了日心说和地心说,因为牛顿世界观下宇宙应该是无限大的,是由引力主导的宇宙。

后来爱因斯坦在广义相对论中,添加了一个宇宙常数,认为宇宙大尺度下是静态的,这就是爱因斯坦的有边无限静态宇宙模型,不过在20世纪初的时候,美国物理学家爱德温.哈勃在观察星系的时候发现星系中的光谱出现了红移现象,这个现象表明,这些星系正在远离我们,看到这个现象之后,爱德温.哈勃提出了一个大胆的猜测,我们的宇宙还在不断的膨胀当中,这个理论提出之后,很多科学家都不敢相信,不过经过科学家的研究发现,爱德温.哈勃的理论是正确的,这个理论打破了人类的传统认知,让科学家对宇宙有了新的认识,随着人类对宇宙的深入了解,人类发现宇宙比我们想象的还要广阔。我们的太阳系只是一个非常渺小的星系,不过即便如此,人类现在都无法飞出太阳系。

曾经在47年前,科学家向太阳系外发射了旅行者1号和2号探测器,发射这两个探测器的主要目的是为了让他们飞出太阳系,探索太阳系之外的奥秘,当时科学家还在上面安装了金唱片,这个金唱片上面记录了地球的位置、人类的声音、大自然的声音、动物的声音等等,科学家认为,如果旅行者1号能够顺利的飞出太阳系,或许它会被外星文明发射,外星文明会根据上面的信息找到地球,当时有很多人还担心这个金唱片可能会给人类带来不必要的麻烦,但是现在看来是我们想多了,因为到现在为止,旅行者1号探测器还没有完全飞出太阳系,科学家经过计算得出,如果按照它的飞行速度。想要完全飞出太阳系,至少需要上万年的时间,对于人类来说,上万年的时间实在是太漫长了。

在太阳系的外面还有银河系,银河系是我们所居住的宇宙中最神秘和壮丽的存在之一,从地球上仰望星空,我们能够看到无尽的星光,这些星光就是银河系中的恒星,银河系是一个庞大而复杂的宇宙结构,它包含了数百亿颗恒星、行星、黑洞、小行星等等,它是人类走出地球之后,想要探索的目标之一,目前银河系的直径达到了20万光年,其厚度大约是12000光年,在如此巨大的规模下,就算是以光速飞行,也需要数万年的时间才能够穿越整个银河系,而我们的太阳距离银河系中心大约有2.5万光年,相当于一个比较偏僻的区域。看到这里,可能有很多人会产生一个疑问,就是银河系直径达到了20万光年,为什么太阳系会属于银河系的贫瘠区域?科学家经过研究发现,银河系中的恒星数量有上千亿颗。

其中百分之90的天体都位于银河系的中心附近,离银河系的中心越远,恒星的数量就会变得越少,虽然太阳距离银河系中心并不是很远,但是处于一个资源相对匮乏的区域,如果你以为银河系已经非常广阔了,那么你可能就错了,在银河系上面还有本星系群,本星系群的直径达到了1000万光年,在本星系群当中有几十个像银河系这样的星系,比本星系群更大的星系结构是室女座超星系团,这个超星系团相当于数千个银河系的质量,而且它的形态像一个巨大的蜘蛛,星系像蜘蛛的脚一样分布在其巨大的引力场中。在这个超星系团中,星系之间相互作用形成了一个复杂的宇宙网络。这些相互作用不仅塑造了室女座超星系团的形态,也影响了星系本身的发展和演化。

通过引力相互作用,星系之间保持着微妙的平衡,使得整个超星系团保持稳定。室女座超星系团的历史可以追溯到宇宙大爆炸之后的数十亿年。在宇宙形成的早期,物质开始聚集,形成了最初的星系和星系团。随着时间的推移,这些星系团逐渐相互合并,形成了我们现在所看到的室女座超星系团。这个过程仍在继续,室女座超星系团仍然在不断地吸聚新的星系。曾经科学家认为室女座超星系团是宇宙中最大的结构,但是在2014年的时候,美国科学家布伦特.塔利和法国科学家海伦.库尔图瓦发现室女座超星系团也只是更加庞大结构中的一部分。这个更加庞大的结构就是拉尼亚凯亚超星系团,拉尼亚凯亚超星系团的直径达到了5.2亿光年,我们能够想象5.2亿光年有多大吗?

在这个星系团中,包含了500个星系群,100000多个星系,如果说拉尼亚凯亚超星系团是一张A4纸,那么银河系就是这张纸上的一个小点,而地球可以忽略不计,科学家经过研究发现,拉尼亚凯亚超星系团的形状是不规则的,它不像常规的星系是棒旋或者椭圆的,也不像星系群是零散分布的,它看上去更像是一片树叶,从中间分散出无数个毛细血管,不过拉尼亚凯亚超星系团也不是宇宙中最大的结构,比它还大的结构是武仙-北冕座长城,它里面包括了60个超星系团复合体,无数个星系、星团等,直径达到了上百亿光年,目前人类能够观测到的宇宙直径大约是930亿光年,而这并不是宇宙的全部范围,宇宙可能比我们想象的还要大。宇宙到底有多大?目前科学家还在积极的研究当中。

看到这里,可能有很多人会产生一个疑问,就是宇宙如此浩瀚,为什么生命却这么稀少?生命是如何诞生的?这是人类走出地球之后一直都在探索的问题,在我们的太阳系中,只有地球这颗行星诞生了生命,而地球能够诞生生命,和它的环境有很大的关系,首先我们的地球处于太阳系的宜居地带,根据科学界的主流观点,太阳系的宜居地带是一个环形的带状区域,内外距太阳为0.724个天文单位,外环距离太阳1.524个天文单位,带宽 是0.8个天文单位,我们的地球正好处于太阳系宜居地带的中间位置,这使得地球表面的温度不高不低,非常适合生命生存,拥有适宜的温度,能够让液态水得以在地球上存在,水是生命起源的根本,为生命的演化和诞生提供了重要的作用,地球上任何生命都没有办法离开水资源。

除此之外,地球大气层时地球天然的保护屏障,现在我们知道,太空的环境是非常恶劣的,没有氧气和适宜的温度,而我们的地球能够为我们提供一个非常舒适的环境,这离不开大气层的作用,首先大气层通过吸收多余的太阳热量,调节地球表面的温度,使得地球温度维持在一个适宜的范围之内,而且大气层还能够过滤紫外线,防止过多的紫外线进入地球表面对生命造成伤害,并且由于有大气层的存在,来自太空中的大部分陨石在到达地球之前都会因为大气层摩擦力的作用被烧毁,从而保护地球生命免受陨石的伤害,地球大气层能够一直存在,是因为地球拥有强大的磁场。磁场能够抵抗太阳风的袭击。太阳表面释放的高能粒子流以每秒上千公里的速度高速向周围飞去。

这些粒子会对人类的健康以及卫星带来伤害,能够让卫星芯片损毁,以及人体的辐射伤害等,这些高能粒子流到达地球表面的时候,在磁场的阻力下,使得距离地球几万公里以外时运行轨迹发生偏转,一部分经过地球,一部分随着磁场转到极地,产生美丽的极光,如果地球没有磁场,那么太阳风高能粒子将会直接冲击地球大气,最终导致地球大气变得稀薄,到时候地球上所有的生命都会暴露在太阳风的辐射下面,最终所有的生命都会走向死亡。火星就是一个很好的例子,科学家认为,火星早期应该和地球类似,但是由于火星没有磁场保护,所以火星变成了一颗荒芜的星球。从这些方面我们就能够看出,一颗行星想要诞生生命,并不是一件容易的事情。

在1960年的时候,一位来自美国的天文学家法兰克德雷克曾经提出一个关于地球之外生命的公式,名为德雷克公式,这个公式是将银河系中恒星的数量,恒星中有类地行星的比例,以及有生命进化可居住行星的比例等等数据进行相乘,然后计算银河系内出现生命的概率,如果我们按照最小值来计算,那么银河系内也必然存在其它生命,但是为什么我们到现在还没有发现他们呢?科学家认为,我们没有发现外星生命的原因可能是人类科技不够强大,首先目前人类还无法飞出太阳系, 人类观察太阳系之外的奥秘,基本上都是依靠天文望远镜来进行的,虽然天文望远镜能够观测到非常遥远的星球,但是这也只能够看到行星的大概位置,并不能够看到行星上面的具体情况。

而这就大大降低了人类找到外星生命的概率,目前科学家已经在宇宙中发现了很多类似地球的行星,比如说开普勒452b、开普勒22b、比邻星b、格利泽581g等等,这些星球从外表来看都和地球非常相似,但是我们却无法看到它们上面是不是存在生命,所以科学家目前只能够通过它们所处的恒星位置,和周围的环境来推测它们上面是不是存在生命。而这个方法得出的结果并不是准确的,除了这个办法之外,科学家也想到了其它的办法,比如说接受宇宙中神秘的信号,在1977年的时候,美国科学家在观测无线电波的时候,无意间发现了一段神秘的外星信号,他在记录无线电信号数字的时候,惊奇的发现了一组神秘的字母wow。自从这位科学家发现这个信号之后,他就一直在破解这个信号的秘密,根据科学家的研究发现,这段神秘信号的第一个频率就是1420M赫。

当时在地球上不可能存在这样的频率,而且这个信号发射过来的方向是射手座,目前科学家还无法确定这个信号到底是不是外星人发射出来的,在2015年的时候,美国设立在澳大利亚的深空射电望远镜也接收到了一个神秘的信号,科学家通过信号源的追踪,发现这股信号来自5万光年,经过科学家多次破译,科学家最终破解出了这个信号的内容,大概意思是:请指示我们到第四宇宙,这里发生爆炸,位置在12银河系,虽然不知道这个信号的内容是不是正确的,但是按照信号的内容来看,这个信号是一个求救信号,而且这个信号内容告诉我们,宇宙并不只是一个,虽然科学家还不知道我们所破解的内容是不是正确的,但是这些信号确实是人类真实捕捉到的。

对此科学家认为,在宇宙中一定存在很多比人类文明更加高级的文明,目前人类的文明等级只有0.7,在宇宙中科学家将宇宙文明的等级分为四个等级,分别是一级文明、二级文明、三级文明、四级文明,一级文明就是能够利用本星球上所有的资源,如果人类的文明等级能够达到一级文明,那么人类就能够利用地球上所有的资源,目前人类还无法利用地球上所有的资源,所以人类文明还达不到一级文明,二级文明被称为是恒星系文明,如果人类的文明能够达到二级文明,那么人类就能够利用太阳系中所有的能源,包括太阳的能源,到时候人类就能够制造出戴森球来,源源不断的吸收恒星的能源,三级文明被称为是星系文明,如果人类的文明能够达到三级文明,那么人类就能够利用银河系中所有的能源。

比如说黑洞的能量、中子星的能量等等,四级文明被称为是宇宙文明,如果人类的文明等级能够达到四级文明,那么人类就能够利用宇宙中所有的能源,对于人类来说,四级文明就和神一样,虽然科学家现在还不知道外星文明的等级有几级,但是在浩瀚的宇宙中,一定有很多文明的等级比人类文明高级,既然如此,为什么它们不来找我们?为此科学家认为,高级文明没有来找我们,可能是害怕暴露自己的位置,在宇宙中一定暴露了自己的位置,可能就带来灭绝的风险,所以任何一个文明都不敢轻易的暴露自己的位置,除了这个猜测之外,还有一个实际问题,那就是光速限制,按照爱因斯坦的理论,任何有质量的物体它的飞行速度都不可能达到光速或者超越光速。

既然如此,那么即使外星文明的等级很高,但是在光速限制下,它们也只能够无限的接近光速飞行,无法突破光速,但是宇宙膨胀的速度已经超越了光速,这就使得星系之间的距离变得越来越远,在这种情况下,外星文明即使是发现了我们,它们也无法飞过了,这可能是外星文明没有找我们的原因之一,不过真相到底是什么?目前科学家也在积极的研究当中,未来随着人类科技的进步,人类一定能够解开这个奥秘,希望这一天能够早日到来,对此,大家有什么想说的吗?

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星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章